Классификация добавок для бетона. Модификатор бетона


Модификатор бетона

www.findpatent.ru

Модификаторы свойств бетонов и строительных растворов.

Под общим понятием «добавки» следует понимать специальные вещества, модифицирующие, регулирующие и изменяющие свойства бетонных и растворных смесей, а также затвердевших бетонов и растворов. Цель подобного влияния на данные строительные смеси заключается в придании им специальных свойств, необходимых для возведения зданий и сооружений из бетона и железобетона, а также для приготовления сборных и монолитных конструкций высокого качества в наиболее оптимальные сроки.

Добавки — это неорганические и органические вещества естественного и искусственного происхождения и их комплексы, применяемые в качестве модификаторов бетонных и растворных смесей, бетонов и строительных растворов, изготавливаемых на вяжущих на основе портландцементного клинкера.

Согласно ГОСТ 24211-2003 «Добавки для бетонов и растворов. Общие технические условия» п.3: «Добавка — это продукт, вводимый в бетонные и растворные смеси с целью улучшения их технологических свойств, повышения строительно-технических свойств бетонов и растворов и придания им новых свойств».

Данные продукты, вводимые в бетонную смесь, оказывают положительное влияние на технологические, механические и реологические свойства бетонов, или, иначе говоря, улучшают свойства бетонных и растворных смесей от момента изготовления до укладки в опалубку и уплотнения, оптимально регулируют сроки и механизмы твердения искусственных конгломератов, улучшая их структуру и конечные характеристики (на момент полного вызревания).

2. Основные аспекты технологии бетонных смесей и бетонов.

На стадии приготовления бетонных смесей и в процессе формирования структуры бетонного камня можно выделить следующие аспекты, требующие к себе повышенного внимания с точки зрения влияния происходящих при этом процессов на свойства получаемого бетона.

2.1 Подвижность бетонных смесей.

Затворение водой цемента, песка и щебня связывает отдельные компоненты смеси в структурированную систему, обладающую рядом свойств.

Среди основных свойств этой системы можно выделить удобоукладываемость (подвижность, жесткость), на практике отвечающую за легкость выгрузки, укладывания в опалубку и уплотнения бетонных смесей. Чем выше удобоукладываемость, тем легче осуществляются технологические и механические процессы, происходящие при работе с бетонной смесью, что особенно актуально для сборного железобетона, но особенно - для монолитного строительства.

Однако здесь присутствует один большой «минус».

Зачастую высокая удобоукладываемость достигается повышенным расходом воды в бетоне, что сводит на нет все преимущества полученной пластичной смеси: в теле бетона разворачивается усадочное трещинообразование, структуру растворной части хаотично пронзают микротрещины по разным направлениям, и, как следствие, происходит значительное ухудшение качества бетона.

Применение добавок-пластификаторов позволяет увеличивать подвижность бетонной смеси исходного состава с П1 до П5 без увеличения водосодержания системы. При этом конечные характеристики бетона не только не ухудшаются, но происходит их улучшение. В частности, при получении равноподвижных смесей за счет снижения расхода воды, и, как следствие, уменьшения значения В/Ц, в конечном итоге бетон приобретает повышенную прочность, морозостойкость и водонепроницаемость.

2.2 Транспортирование бетонных смесей.

Перевозка бетонных и растворных смесей, особенно на дальние расстояния, может сказаться на качестве смесей в виде их расслоения, потери ими подвижности, а также привести к началу преждевременного схватывания - до достижения транспортом с бетонной (растворной) смесью места назначения.

Как известно, согласно нормативно-технической литературе и строительному законодательству строго запрещается добавлять воду в начавший схватываться готовый бетон или раствор. Вследствие этого просто необходимо изготавливать смеси с показателями качества, неизменными в течение определенного времени.

Дабы обеспечить выполнение этих условий и во избежание различных негативных процессов, рекомендуется при приготовлении бетонной смеси добавлять в нее замедлитель схватывания или стабилизирующие добавки в целях сохранения свойств во времени, либо использовать пластификатор по схеме: часть — на заводе-изготовителе, часть — на объекте, перед выгрузкой, непосредственно в «миксер».

2.3 Приготовление изделий из сборного железобетона.

В процессе изготовления изделий и конструкций из сборного железобетона также возникает ряд проблем, наиболее актуальными из которых являются следующие:

  • увеличение темпов оборачиваемости форм и бортоснастки;
  • ускорение набора бетоном отпускной и передаточной (для предварительно напряженных железобетонных конструкций) прочности;
  • улучшение текстуры и качества поверхности изделий.

Решением этих проблем с точки зрения использования добавок, является применение добавок-ускорителей твердения, добавок, улучшающих текстуру бетона и, конечно же, пластификаторов и суперпластификаторов.

2.4 Получение бетонов и растворов высокого качества.

Основными показателями качества бетонов и строительных растворов являются высокая прочность и долговечность изготовленных из них и с их помощью изделий и конструкций.

Под прочностью бетона понимается его способность сопротивляться действующим на него статическим и динамическим нагрузкам.

Первостепенными свойствами, обеспечивающими долговечность бетона, являются его морозостойкость и водонепроницаемость.

Морозостойкость — сопротивление бетона попеременному (цикличному) замораживанию и оттаиванию вследствие изменения температуры окружающей среды и возникновения в теле бетона напряжений, создаваемых замерзающей и расширяющейся водой.

Водонепроницаемость — способность бетона сопротивляться давлению проникающей в него воды.

Достижению и оптимизации данных замечательных характеристик способствует введение в бетонную смесь на стадии приготовления добавок — пластификаторов, воздухововлекающих добавок, добавок, уплотняющих структуру бетона, а также добавок-«гибридов» или многофункциональных модификаторов, сочетающих в себе несколько эффектов сразу.

2.5 Экономичность высокого качества.

Первостепенной задачей современного рынка строительных материалов, несомненно, можно назвать снижение себестоимости продукции с одновременным сохранением необходимых показателей качества.

Как известно, наиболее дорогостоящим компонентом состава бетонов и растворов на основе портландцементного клинкера является, конечно же, вяжущее.

Для решения завязанного с этим напрямую вопроса конкурентоспособности производимых сборных и монолитных железобетонных конструкций в первую очередь следует обеспечить существенную экономию «драгоценного» портландцемента.

Непревзойденными помощниками в этом случае выступают добавки пластификаторы и суперпластификаторы, позволяющие существенно снизить расход цемента с 1 м3 бетона или раствора, а именно — до 17-20 % от первоначального значения.

При этом происходит не только сохранение всех заданных характеристик — удобоукладываемости, плотности, прочности и долговечности бетона, но и оптимизация их в необходимых пределах и соотношениях.

2.6 «Высокие технологии» новейших строительных материалов.

Как известно, все большую популярность на рынке строительных материалов завоевывают такие композиты, как пенобетон и полистиролбетон, по праву заслужившие название «теплоэффективные». Нам хотелось бы отдельно коснуться вопроса о способах повышения качества этих лидеров.

Основная часть выпускаемого объема этих бетонов представлена в виде стеновых панелей и блоков.

Данные изделия, как известно, изготавливаются, и какое-то время вызревают в формах, а после набора отпускной прочности партиями отгружаются потребителю.

И здесь, подобно сборному железобетону возникает все та же проблема оборачиваемости формующей оснастки. И подобно же сборному железобетону на выручку могут прийти добавки-ускорители твердения. Казалось бы, все просто, но…

В отличие от сборного железобетона, в пенобетоне и полистиролбетоне отсутствует жесткая матрица в виде щебня или гравия. Здесь прочность продукции в большой степени зависит от прочности межпоровых перегородок, которая, как известно, возрастает с увеличением расхода цемента практически в прямо пропорциональной зависимости.

С другой стороны, при относительно высокой прочности пенобетон и полистиролбетон должны иметь достаточно низкую среднюю плотность, обеспечивающую теплоэффективность этих материалов. Следовательно, простое увеличение расхода цемента не улучшит качество композитов, введение же добавок-пластификаторов и ускорителей незначительно меняет ситуацию, как показал опыт.

В данном случае более выгодной и абсолютно приемлемой можно назвать следующую технологию: совмещение добавок-ускорителей твердения с предварительным доизмельчением вяжущего для увеличения его удельной поверхности, и, как следствие, активности без повышения расхода цемента.

Существует несколько способов измельчения цемента — сухой помол в измельчителе-дезинтеграторе совместно с песком - механоактивация, а также вибро- и гидроактивация в смесителях-турбоактиваторах, где цементно-песчаная смесь обрабатывается совместно с водой.

Процесс предварительной активации смесей позволит решить ряд проблем.

Во-первых, это позволит сократить время выдержки изделий, необходимое для набора распалубочной прочности, что будет способствовать более динамичному обороту формовочной оснастки на производстве; во-вторых, позволит снизить расход цемента при получении составов, равнопрочных начальному (с повышенным расходом цемента) либо получить пено- и полистиролбетоны заданных классов по прочности с необходимой средней плотностью при равном расходе цемента.

Ускоритель твердения, сглаживая влияние качества цемента на свойства пено- и полистиролбетонов, улучшает их структуру препятствуя осаждению пены и всплыванию полистирольных гранул, а так же, снижая В/Ц и В/Т препятствует образованию открытой — капиллярной пористости, губительной для структуры бетонов.

Бетонная смесь, приготовленная на основе предварительно доизмельченных компонентов с добавлением ускорителей твердения, при низком расходе цемента обладает достаточной прочностью и оптимальной плотностью, а благодаря быстрому набору прочностных характеристик в начальные сроки вызревания проблема оборачиваемости форм решается сама собой.

2.7 «Зимнее» бетонирование.

Приготовление, укладка и уход за бетоном требуют повышенного внимания в период отрицательных температур наружного воздуха.

В зимних условиях ведение работ по транспортированию, укладке и вызреванию бетона возможно лишь с применением различных видов прогрева смеси или же путем введения в нее добавок специального назначения — противоморозных. Последний вариант оптимален применительно к растворам для возведения кирпичных кладок, когда применение прогрева затруднительно и нецелесообразно.

Противоморозные добавки, понижая температуру замерзания воды в бетоне (растворе), позволяют вновь уложенным конструкциям продолжать твердение вплоть до минус 15-20°С наружного воздуха, и окончательно добирать прочность при наступлении положительных температур — до достижения бетоном (раствором) характеристик проектного значения.

Как известно, в зарубежной практике приготовления бетонов и растворов применение добавок является обязательным требованием. Кроме обеспечения высокого качества с одновременным сокращением сроков изготовления изделий ЖБИ и возводимых конструкций добавки позволяют в значительной степени снижать себестоимость бетона, так как максимальное количество добавки на 1 м3 смеси составляет не более 1-2%, что приводит к экономии цемента на 15-20%.

В нашей стране одним из крупнейших производителей такого рода продукции является компания ООО «Полипласт», предлагающая широкий ассортимент добавок разного назначения. Сеть филиалов данной компании охватывает всю территорию РФ, что обеспечивает доступность данной продукции значительному кругу потребителей.

Специалисты завода «ТЕХПРИБОР» провели ряд исследований поведения добавок в бетонных смесях, их влияния на качество получаемого бетона, а также на предполагаемую экономию вяжущего вещества.

перейти к второй части

Инженер-технолог завода «ТЕХПРИБОР» Кондаурова О.В.

www.tpribor.ru

Модификаторы бетона

Модификаторы предназначены для получения из бетонных и растворных смесей с высокими технологическими свойствами, бетонов и растворов, в т.ч. специального назначения, обладающих высокой прочностью (класс по прочности до В125), низкой проницаемостью (марка по водонепроницаемости не ниже W12), высокими коррозионной стойкостью, долговечностью и другими эксплуатационными свойствами. Ряд модификаторов предназначен для получения напрягающих, расширяющихся и частично компенсирующих усадку бетонов и растворов.

Основной областью применения модифицирующих добавок является изготовление изделий (в том числе преднапряженных) методом безопалубочного формования и/или вибропрессования.

Модификаторы применяют при производстве плит пустотного настила, производимых по технологии безопалубочного формования, в т.ч. преднапряженные, жестких и малоподвижных смесей, используемых для изготовления изделий с применением вибрационных машин, тротуарной плитки и малых архитектурных форм методом вибропрессования.

Подробнее
Page 2
  • 01Общие положения

  • 02Область применения

  • 03Требования к материалам

  • 04Эффективность применения добавки

  • 05Проектирование и подбор состава бетона с добавкой

  • 06Приготовление водного раствора добавки

  • 07Контроль качества бетонных смесей и изделий из бетона с добавкой

  • 08Дозирование и хранение добавки

  • 09Требования безопасности при работе с добавкой

  • www.ktprom.ru

    vest-beton.ru

    Модификаторы свойств бетонов и строительных растворов

    В статье упоминается оборудование:

    СКАУТ-МИКСЕР

    СКАУТ-МИКСЕРБетоносмеситель принудительного действия

    от 124 800 Р.

    ЧАСТЬ 1.

    1. Общие сведения о добавках — модификаторах свойств бетонов и строительных растворов.

    Под общим понятием «добавки» следует понимать специальные вещества, модифицирующие, регулирующие и изменяющие свойства бетонных и растворных смесей, а также затвердевших бетонов и растворов. Цель подобного влияния на данные строительные смеси заключается в придании им специальных свойств, необходимых для возведения зданий и сооружений из бетона и железобетона, а также для приготовления сборных и монолитных конструкций высокого качества в наиболее оптимальные сроки.

    Добавки — это неорганические и органические вещества естественного и искусственного происхождения и их комплексы, применяемые в качестве модификаторов бетонных и растворных смесей, бетонов и строительных растворов, изготавливаемых на вяжущих на основе портландцементного клинкера.

    Согласно ГОСТ 24211-2003 «Добавки для бетонов и растворов. Общие технические условия» п.3: «Добавка — это продукт, вводимый в бетонные и растворные смеси с целью улучшения их технологических свойств, повышения строительно-технических свойств бетонов и растворов и придания им новых свойств».

    Данные продукты, вводимые в бетонную смесь, оказывают положительное влияние на технологические, механические и реологические свойства бетонов, или, иначе говоря, улучшают свойства бетонных и растворных смесей от момента изготовления до укладки в опалубку и уплотнения, оптимально регулируют сроки и механизмы твердения искусственных конгломератов, улучшая их структуру и конечные характеристики (на момент полного вызревания).

    2. Основные аспекты технологии бетонных смесей и бетонов.

    На стадии приготовления бетонных смесей и в процессе формирования структуры бетонного камня можно выделить следующие аспекты, требующие к себе повышенного внимания с точки зрения влияния происходящих при этом процессов на свойства получаемого бетона.

    2.1 Подвижность бетонных смесей.

    Затворение водой цемента, песка и щебня связывает отдельные компоненты смеси в структурированную систему, обладающую рядом свойств.

    Среди основных свойств этой системы можно выделить удобоукладываемость (подвижность, жесткость), на практике отвечающую за легкость выгрузки, укладывания в опалубку и уплотнения бетонных смесей.Чем выше удобоукладываемость, тем легче осуществляются технологические и механические процессы, происходящие при работе с бетонной смесью, что особенно актуально для сборного железобетона, но особенно - для монолитного строительства.

    Однако здесь присутствует один большой «минус».

    Зачастую высокая удобоукладываемость достигается повышенным расходом воды в бетоне, что сводит на нет все преимущества полученной пластичной смеси: в теле бетона разворачивается усадочное трещинообразование, структуру растворной части хаотично пронзают микротрещины по разным направлениям, и, как следствие, происходит значительное ухудшение качества бетона.

    Применение добавок-пластификаторов позволяет увеличивать подвижность бетонной смеси исходного состава с П1 до П5 без увеличения водосодержания системы. При этом конечные характеристики бетона не только не ухудшаются, но происходит их улучшение. В частности, при получении равноподвижных смесей за счет снижения расхода воды, и, как следствие, уменьшения значения В/Ц, в конечном итоге бетон приобретает повышенную прочность, морозостойкость и водонепроницаемость.

    2.2 Транспортирование бетонных смесей.

    Перевозка бетонных и растворных смесей, особенно на дальние расстояния, может сказаться на качестве смесей в виде их расслоения, потери ими подвижности, а также привести к началу преждевременного схватывания - до достижения транспортом с бетонной (растворной) смесью места назначения.

    Как известно, согласно нормативно-технической литературе и строительному законодательству строго запрещается добавлять воду в начавший схватываться готовый бетон или раствор. Вследствие этого просто необходимо изготавливать смеси с показателями качества, неизменными в течение определенного времени.

    Дабы обеспечить выполнение этих условий и во избежание различных негативных процессов, рекомендуется при приготовлении бетонной смеси добавлять в нее замедлитель схватывания или стабилизирующие добавки в целях сохранения свойств во времени, либо использовать пластификатор по схеме: часть — на заводе-изготовителе, часть — на объекте, перед выгрузкой, непосредственно в «миксер».

    2.3 Приготовление изделий из сборного железобетона.

    В процессе изготовления изделий и конструкций из сборного железобетона также возникает ряд проблем, наиболее актуальными из которых являются следующие:

    • увеличение темпов оборачиваемости форм и бортоснастки;
    • ускорение набора бетоном отпускной и передаточной (для предварительно напряженных железобетонных конструкций) прочности;
    • улучшение текстуры и качества поверхности изделий.

    Решением этих проблем с точки зрения использования добавок, является применение добавок-ускорителей твердения, добавок, улучшающих текстуру бетона и, конечно же, пластификаторов и суперпластификаторов.

    2.4 Получение бетонов и растворов высокого качества.

    Основными показателями качества бетонов и строительных растворов являются высокая прочность и долговечность изготовленных из них и с их помощью изделий и конструкций.

    Под прочностью бетона понимается его способность сопротивляться действующим на него статическим и динамическим нагрузкам.

    Первостепенными свойствами, обеспечивающими долговечность бетона, являются его морозостойкость и водонепроницаемость.

    Морозостойкость — сопротивление бетона попеременному (цикличному) замораживанию и оттаиванию вследствие изменения температуры окружающей среды и возникновения в теле бетона напряжений, создаваемых замерзающей и расширяющейся водой.

    Водонепроницаемость — способность бетона сопротивляться давлению проникающей в него воды.

    Достижению и оптимизации данных замечательных характеристик способствует введение в бетонную смесь на стадии приготовления добавок — пластификаторов, воздухововлекающих добавок, добавок, уплотняющих структуру бетона, а также добавок-«гибридов» или многофункциональных модификаторов, сочетающих в себе несколько эффектов сразу.

    2.5 Экономичность высокого качества.

    Первостепенной задачей современного рынка строительных материалов, несомненно, можно назвать снижение себестоимости продукции с одновременным сохранением необходимых показателей качества.

    Как известно, наиболее дорогостоящим компонентом состава бетонов и растворов на основе портландцементного клинкера является, конечно же, вяжущее.

    Для решения завязанного с этим напрямую вопроса конкурентоспособности производимых сборных и монолитных железобетонных конструкций в первую очередь следует обеспечить существенную экономию «драгоценного» портландцемента.

    Непревзойденными помощниками в этом случае выступают добавки пластификаторы и суперпластификаторы, позволяющие существенно снизить расход цемента с 1 м3 бетона или раствора, а именно — до 17-20 % от первоначального значения.

    При этом происходит не только сохранение всех заданных характеристик — удобоукладываемости, плотности, прочности и долговечности бетона, но и оптимизация их в необходимых пределах и соотношениях.

    2.6 «Высокие технологии» новейших строительных материалов.

    Как известно, все большую популярность на рынке строительных материалов завоевывают такие композиты, как пенобетон и полистиролбетон, по праву заслужившие название «теплоэффективные». Нам хотелось бы отдельно коснуться вопроса о способах повышения качества этих лидеров.

    Основная часть выпускаемого объема этих бетонов представлена в виде стеновых панелей и блоков.

    Данные изделия, как известно, изготавливаются, и какое-то время вызревают в формах, а после набора отпускной прочности партиями отгружаются потребителю.

    И здесь, подобно сборному железобетону возникает все та же проблема оборачиваемости формующей оснастки. И подобно же сборному железобетону на выручку могут прийти добавки-ускорители твердения. Казалось бы, все просто, но…

    В отличие от сборного железобетона, в пенобетоне и полистиролбетоне отсутствует жесткая матрица в виде щебня или гравия. Здесь прочность продукции в большой степени зависит от прочности межпоровых перегородок, которая, как известно, возрастает с увеличением расхода цемента практически в прямо пропорциональной зависимости.

    С другой стороны, при относительно высокой прочности пенобетон и полистиролбетон должны иметь достаточно низкую среднюю плотность, обеспечивающую теплоэффективность этих материалов. Следовательно, простое увеличение расхода цемента не улучшит качество композитов, введение же добавок-пластификаторов и ускорителей незначительно меняет ситуацию, как показал опыт.

    В данном случае более выгодной и абсолютно приемлемой можно назвать следующую технологию: совмещение добавок-ускорителей твердения с предварительным доизмельчением вяжущего для увеличения его удельной поверхности, и, как следствие, активности без повышения расхода цемента.

    Существует несколько способов измельчения цемента — сухой помол в измельчителе-дезинтеграторе совместно с песком - механоактивация, а также вибро- и гидроактивация в смесителях-турбоактиваторах, где цементно-песчаная смесь обрабатывается совместно с водой.

    Процесс предварительной активации смесей позволит решить ряд проблем.

    Во-первых, это позволит сократить время выдержки изделий, необходимое для набора распалубочной прочности, что будет способствовать более динамичному обороту формовочной оснастки на производстве; во-вторых, позволит снизить расход цемента при получении составов, равнопрочных начальному (с повышенным расходом цемента) либо получить пено- и полистиролбетоны заданных классов по прочности с необходимой средней плотностью при равном расходе цемента.

    Ускоритель твердения, сглаживая влияние качества цемента на свойства пено- и полистиролбетонов, улучшает их структуру препятствуя осаждению пены и всплыванию полистирольных гранул, а так же, снижая В/Ц и В/Т препятствует образованию открытой — капиллярной пористости, губительной для структуры бетонов.

    Бетонная смесь, приготовленная на основе предварительно доизмельченных компонентов с добавлением ускорителей твердения, при низком расходе цемента обладает достаточной прочностью и оптимальной плотностью, а благодаря быстрому набору прочностных характеристик в начальные сроки вызревания проблема оборачиваемости форм решается сама собой.

    2.7 «Зимнее» бетонирование.

    Приготовление, укладка и уход за бетоном требуют повышенного внимания в период отрицательных температур наружного воздуха.

    В зимних условиях ведение работ по транспортированию, укладке и вызреванию бетона возможно лишь с применением различных видов прогрева смеси или же путем введения в нее добавок специального назначения — противоморозных. Последний вариант оптимален применительно к растворам для возведения кирпичных кладок, когда применение прогрева затруднительно и нецелесообразно.

    Противоморозные добавки, понижая температуру замерзания воды в бетоне (растворе), позволяют вновь уложенным конструкциям продолжать твердение вплоть до минус 15-20°С наружного воздуха, и окончательно добирать прочность при наступлении положительных температур — до достижения бетоном (раствором) характеристик проектного значения.

    Как известно, в зарубежной практике приготовления бетонов и растворов применение добавок является обязательным требованием.Кроме обеспечения высокого качества с одновременным сокращением сроков изготовления изделий ЖБИ и возводимых конструкций добавки позволяют в значительной степени снижать себестоимость бетона, так как максимальное количество добавки на 1 м3 смеси составляет не более 1-2%, что приводит к экономии цемента на 15-20%.

    В нашей стране одним из крупнейших производителей такого рода продукции является компания ООО «Полипласт», предлагающая широкий ассортимент добавок разного назначения. Сеть филиалов данной компании охватывает всю территорию РФ, что обеспечивает доступность данной продукции значительному кругу потребителей.

    Специалисты завода «ТЕХПРИБОР» провели ряд исследований поведения добавок в бетонных смесях, их влияния на качество получаемого бетона, а также на предполагаемую экономию вяжущего вещества.

    перейти к второй части

    Инженер-технолог завода «ТЕХПРИБОР» Кондаурова О.В.

    www.tpribor.ru

    Классификация добавок для бетона – модификаторы и пластификаторы – Блог Stroyremontiruy

    структура модифицированного бетона

    Использование специальных добавок для бетона позволяет расширить область применения бетонных смесей и повысить их эффективность. Присадки имеют свою классификацию, определяющую свойства и характеристики, а также область применения. Одни добавки используют практически для всех бетонов, другие имеют узкий сегмент применения.

    Давайте классифицируем добавки, после чего опишем их свойства и особенности использования в строительстве.

    Добавки делятся на:

    1. Пластификаторы,
    2. Модификаторы,
    3. Присадки для самонивелирующегося раствора,
    4. Отвердители,
    5. Противоморозные присадки,
    6. Присадки для регулирования подвижности.

    Пластификаторы

    Используя пластификаторы увеличивают прочность бетонных смесей после схватывания, а также делают бетон подвижным, что минимизирует вероятность образования трещин. Повышение эластичности смеси позволяет производить работы в сейсмоактивных зонах, а также при значительных перепадах температуры.

    Пластификатор бетонного раствора

    За счёт пластификаторов бетон становится более эластичным и снижается его вес. Это даёт возможность уменьшать нагрузку на перекрытия, например, при устройстве стяжки. Выделим в ряду материалов пластификатор Sika Mix Plus, обладающий несколькими «полезными» для бетона свойствами (морозостойкость, водонепроницаемость, пластичность).

    Модификаторы

    Выпускаются модификаторы в виде порошка или жидкого состава, который после добавления в бетон взаимодействует с водой. Из самого названия понятно, что модифицирующие добавки изменяют структуру бетонной смеси, предотвращая появление трещин и расслоений, а также повышая водонепроницаемость раствора.

    Основное отличие модификаторов от пластификаторов в том, что они изменяют структуру бетона, а не просто взаимодействуют с цементом и водой.

    При взаимодействии модификаторов с водой образуются нейтральные растворы или смеси с низким содержанием щёлочи. Этот вид добавок самый распространённый, его применение допускается практически во всех бетонах и несёт экономический эффект. Кроме указанных свойств модификаторы позволяют:

    1. Сократить расход материала,
    2. Уменьшить градус замерзания воды,
    3. Усилить адгезию бетона,
    4. Увеличить текучесть раствора.

    Отвердители

    Этот тип присадок имеет узкий сегмент свойств – он увеличивает прочность бетонных растворов после застывания и сокращает сроки отвердения бетона. Отвердители имеют микроскопическую структуру, которая позволяем им проникать в поры раствора и равномерно распределяться.

    Используют добавки этой классификации там, где повышенные требования к прочности бетонных конструкций или стяжки. Выделим отвердитель DAY 1, которые не только укрепляет поверхность бетона, но и уменьшает его истирание + имеет водоотталкивающий эффект.

    Противоморозные присадки

    Этот вид присадок применяется при бетонных работах в условиях минусовой температуры. Добавки позволяют заливать бетон в мороз без потери его качества и характеристик. Добавки замедляют воздействие холода, и цемент успевает схватиться с водой.

    Отметим раствор Неомид Стоп Мороз. Одного пластикового ведра этой присадки достаточно для 100 кг цемента при морозе -25 градусов, или на 200 кг цемента при морозе -15 градусов. Добавка, кроме морозостойкости, повышает прочность бетона на 25-30% и делает бетонные основания устойчивыми к трещинообразованию.

    Противоморозная добавка

    Добавки для самонивелиющегося раствора используются для улучшения текучести и повышения прочности тонкослойных растворов, а присадки для регулировки подвижности бетонных растворов, обеспечивают бетону необходимую подвижность в условиях высокой температуры, когда быстро испаряется вода из раствора.

    Добавки бывают узкой направленности, например, для морозостойкости или прочности бетона, но некоторые модификаторы классифицируются комплексом свойств, поэтому применяются более широко. 

    stroyremontiruy.ru

    модификатор бетонов и растворов - патент РФ 2464246

    Изобретение относится к модификатору бетонов и растворов и может найти применение в строительстве. Технический результат - повышение сопротивления протеканию воздуха, морозостойкости и увеличение прочности в марочном возрасте без снижения прочности в раннем возрасте. Модификатор для бетонов и растворов содержит гидроксиэтилидендифосфонат динатрия и нонилфениловый эфир полиэтиленгликоля и воду при следующем соотношении, мас.%: гидроксиэтилидендифосфонат динатрия 3-7; нонилфениловый эфир полиэтиленгликоля 5-10; вода остальное. 4 пр., 2 табл., 1 ил.

    Рисунки к патенту РФ 2464246

    модификатор бетонов и растворов, патент № 2464246

    Изобретение относится к области строительства, в частности к добавкам для бетонов и растворов - модификаторов проницаемости, морозостойкости и прочности, и предназначено для применения в производстве бетонных смесей, строительных растворов и т.п.

    Известны добавки на основе поверхностно-активных веществ (например, М.И.Хигерович, В.Е.Байер «Гидрофобно-пластифицирующие добавки для цементов, растворов и бетонов», Москва, Стройиздат, 1979), роль которых в смысле модификации сводится к пептизации вяжущего электростатическим взаимодействием. Наиболее эффективными из известных добавок на основе ПАВ являются добавки, содержащие карбоксильные группы (US 5362324, 08.11.1994). Недостатками пластифицирующих добавок являются невысокое увеличение непроницаемости и увеличение прочности за счет водоредуцирования. Уменьшение количества воды при постоянном объеме смеси компенсируется увеличением расхода вяжущих и наполнителей, что приводит к удорожанию бетона. Карбоксильные группы имеют относительно низкий электростатический потенциал, что приводит к чрезвычайно выраженной зависимости эффективности добавок от химико-минералогического состава вяжущих (K.Yamada, S.Ogawa, S.Hanahara. Working mechanism of poty-beta-naphthalene sutfonate and polycarboxylate superptasticizers types from point of cement paste characteristics. ACI SP-145. P.367-382).

    Известно, что кислотный остаток фосфонат ионов обладает значительно большей, чем карбоксил ионы, дентантностью и электроотрицательностью (Н.М.Дятлова и др. Комплексоны и комплексонаты металлов. М., «Химия», 1988). В приложении № 1 «Перечень добавок, применяемых в строительстве» к ГОСТу 24211-91 указан раствор нитрилотриметиленфосфоновой кислоты (НТФ), рекомендованный для замедления набора прочности бетонов. Из той же книги Н.М. Дятловой известно, что из фосфоновых лигандов наиболее эффективными являются производные гидроксиэтилидендифосфоновой кислоты (ОЭДФК), имеющие сходный с цементом характер кристаллической решетки (стр.204-205). Целесообразным является введение гидроксиэтилидендифосфоновой кислоты в виде водного раствора динатриевой соли, т.к. при использовании двузамещенной соли реализуется как механизм образования хелатного комплекса с ионами клинкера, так и связывания ионов, находящихся в водной среде в виде солей за счет реакции обменного разложения. Соответствие pH раствора динатриевой соли (6,9-7,1) значению pH воды затворения минимизирует побочные эффекты гидролиза в период подготовки, чем достигается стабильность характеристик бетона при применении модификатора. Под маркой Cublen K 2012 20-процентный водный раствор динатриевой соли ОЭДФК выпускается фирмой Zschimmer & Schwarz Mohsdorf GmbH & Co KG (Германия). Добавка эффективно повышает воздухо- и водонепроницаемость и прочность бетона при незначительном водоредуцировании. Недостатком, сдерживающим применение добавки в бетонах, является резкое снижение прочности в раннем (до семи суток нормального твердения) возрасте.

    Известен комплексный модификатор бетона, содержащий диоксид кремния дисперсный минеральный компонент, химическую добавку и воду, отличающийся тем, что указанный дисперсный минеральный компонент содержит диоксид кремния в количестве не менее 50,7% и является продуктом газоочистки печей, выплавляющих ферросилиций, а в качестве химической добавки он содержит смесь пластификатора на основе соли модификатор бетонов и растворов, патент № 2464246 -нафталинсульфокислоты и формальдегида и/или пластификатора на основе соли лигносульфоновой кислоты с комплексной солью нитрилотриметилфосфоновой кислоты, и/или с оксиэтилидендифосфорной кислотой, и/или с динатриевой солью этилендиаминтетрауксусной кислоты (RU 2160723, 20.12.2000).

    Задача, на решение которой направлено предложенное изобретение, заключается в создании модификатора бетонов и растворов, который исключал бы указанные выше недостатки.

    Технический результат, достигаемый при реализации данного изобретения, заключается в повышении сопротивления протеканию воздуха, морозостойкости и увеличении прочности в марочном возрасте без снижения прочности в раннем возрасте.

    Указанный технический результат достигается в модификаторе для цементного бетона и растворов, содержащем гидроксиэтилидендифосфонат динатрия, нонилфениловый эфир полиэтиленгликоля и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%:

    гидроксиэтилидендифосфонат динатрия 3-7

    нонилфениловый эфир полиэтиленгликоля 5-10

    вода остальное.

    Установлено, что повысить прочность бетона в раннем возрасте при использовании динатриевой соли оксиэтилидендифосфоновой кислоты (ОЭДФК) можно, если одновременно понизить поверхностное натяжение воды затворения с помощью неионогенного полимерного ПАВ, например, введением нонилфенилового эфира полиэтиленгликоля (полиэтиленгликольнонилфенилэфира). В этом случае прочность и непроницаемость увеличиваются при меньшем на порядок содержании динатриевой соли ОЭДФК и снижения темпов набора прочности не происходит. Одновременно вовлекается и диспергируется воздух, что в сочетании с увеличением водонепроницаемости приводит к увеличению морозостойкости бетона в несколько раз.

    Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором приведены результаты оценки воздухововлечения для бетона по ГОСТ 30459 подвижностью ПЗ в зависимости от дозировки модификатора.

    Модификатор для цементных бетонов и растворов на основе гидроксиэтилидендифосфонат динатрия содержит нонилфениловый эфир полиэтиленгликоля при следующем соотношении компонентов:

    гидроксиэтилидендифосфонат динатрия 3-7%

    нонилфениловый эфир полиэтиленгликоля 5-10%

    вода остальное,

    при введении заявленного модификатора в бетонную смесь 0,05-0,15% от массы цемента.

    Принцип действия модификатора заключается в следующем. Процесс начала кристаллообразования цемента без модификатора связан с резким увеличением плотности в локальных областях образования зародышей. Вокруг этих областей возникает напряженно-деформированное состояние системы, когда в центре кристаллообразования образуется состояние всестороннего сжатия, а вокруг этой области - состояние разрежения, что приводит к локальному разрушению формирующейся матрицы. Таким образом, вся структура подвергается энергетическим градиентам, что приводит от образования микродефектов и их росту в макродефекты.

    При наличии в смеси бетона модификатора он притягивается к месту зародышеобразования благодаря возникшим энергетическим флуктуациям и сорбируется на нем. Образуется растворимый комплекс, разрушающий зародыш. Благодаря этому происходит снижение градиентов и однородное отвердевание камня. Дозировка должна соответствовать количеству необходимых комплексов, т.е. пропорциональна массе цемента. При ее превышении процесс подавления образования кристаллов продолжается недопустимое время. Для максимального увеличения прочности и непроницаемости с 24-часового возраста опытным путем установлена дозировка 0,05-0,15% массы модификатора от веса цемента при содержании в нем гидроксиэтилидендифосфонат динатрия (динатрийгидроксиэтилидендифосфоната) 3-7%, нонилфениловый эфир полиэтиленгликоля 5-10%. Не обнаружено существенных зависимостей дозировки от состава клинкера, количества цемента в объеме смеси и водоцементного отношения в пределах практического применения. Модификатор вводится в смесь в виде раствора с водой (водой затворения).

    Изготовление модификатора осуществляется следующим образом. В диссольвер последовательно загружаются рецептурные количества воды и нонилфенилового эфира полиэтиленгликоля. Производится смешивание до полного растворения ПАВа - нонилфенилового эфира полиэтиленгликоля. После этого в диссольвер загружается гидроксиэтилидендифосфонат динатрия, ингредиенты смешиваются до полного растворения в воде.

    Пример 1.

    В диссольвер последовательно загружают воду 92% и нонилфенилового эфира полиэтиленгликоля 5%. Производится смешивание до полного растворения нонилфенилового эфира полиэтиленгликоля. После этого в диссольвер загружают гидроксиэтилидендифосфонат динатрия 3%, ингредиенты смешиваются до полного растворения в воде.

    Пример 2.

    В диссольвер последовательно загружают воду 83% и нонилфенилового эфира полиэтиленгликоля 10%. Производится смешивание до полного растворения нонилфенилового эфира полиэтиленгликоля. После этого в диссольвер загружают гидроксиэтилидендифосфонат динатрия 7%, ингредиенты смешиваются до полного растворения в воде.

    Пример 3.

    В диссольвер последовательно загружают воду 88% и нонилфенилового эфира полиэтиленгликоля 7%. Производится смешивание до полного растворения нонилфенилового эфира полиэтиленгликоля. После этого в диссольвер загружают гидроксиэтилидендифосфонат динатрия 5%, ингредиенты смешиваются до полного растворения в воде.

    Пример 4.

    В диссольвер последовательно загружают воду 87% и нонилфенилового эфира полиэтиленгликоля 9%. Производится смешивание до полного растворения нонилфенилового эфира полиэтиленгликоля. После этого в диссольвер загружают гидроксиэтилидендифосфонат динатрия 4%, ингредиенты смешиваются до полного растворения в воде.

    В таблице 1 приведены результаты оценки эффективности добавок приведенных в примерах составов по водонепроницаемости по методике ГОСТ 30459 и ГОСТ 12730.5 ускоренным методом с помощью прибора «Агама-2Р», сопротивление бетона протеканию воздуха и морозостойкости по ГОСТ 10060.3. Состав бетона: содержание цемента ЦЕМ II/А-П 32,5Н (20% опоки) производства ОАО «Мордовцемент» 350 кг/м3, песок Мкр 2,1, гранитный щебень фр 5-20, отношение песок/щебень 0,4, подвижность П2.

    Таблица 1
    Состав добавки (пример № )Содержание модификатора к весу цемента, мас.% Сопротивление бетона протеканию воздуха, Mc, с/см3Марка бетона по водонепроницаемости Класс по морозостойкости
    модификатор бетонов и растворов, патент № 24642460 6,2W4 F150
    1 0,05 20,6W12 F250
    1 0,1 24,9W12 F250
    1 0,15 26,9W12 F250
    2 0,05 21,8W12 F250
    2 0,1 26,5W12 F250
    2 0,15 28,7W12 F250
    3 0,05 21,1W12 F250
    3 0,1 26,2W12 F250
    3 0,15 27,6W12 F250
    4 0,05 20,8W12 F250
    4 0,1 25,4W12 F250
    4 0,15 27,2W12 F250

    В таблице 2 приведены результаты оценки эффективности тех же составов по оценке прочности цементного теста того же цемента. Состав теста на 1 м3 1580 кг цемента, 490 кг воды:

    Таблица 2
    Состав добавки (пример № ) Содержание модификатора к весу цемента, % Пк, см Прочность на сжатие, МПа, в возрасте
    24 часа7 сут 28 сут
    модификатор бетонов и растворов, патент № 24642460 7,29,6 26,842,5
    1 0,057,6 11,834,4 53,5
    1 0,1 8,011,2 31,856,1
    1 0,158,5 10,829,3 55,5
    2 0,05 7,810,3 32,050,1
    2 0,18,4 9,834,2 52,2
    2 0,15 8,99,5 33,849,8
    3 0,057,6 11,332,9 53,9
    3 0,1 8,110,5 33,754,5
    3 0,158,6 9,534,2 54,8
    4 0,05 7,711,5 32,353,8
    4 0,18,2 11,532,1 55,9
    4 0,15 8,710,5 34,456,0

    ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

    Модификатор для бетонов и растворов, характеризующийся тем, что содержит гидроксиэтилидендифосфонат динатрия и нонилфениловый эфир полиэтиленгликоля при следующем соотношении компонентов, мас.%:

    гидроксиэтилидендифосфонат динатрия 3-7
    нонилфениловый эфир полиэтиленгликоля 5-10
    вода остальное

    www.freepatent.ru


    Смотрите также